浙江省杭州市2021-2022学年中考科学-重点科学探究专题3-酶实验（生物）

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1．（2020杭州中考第27题）（8分）为探究酸性环境对唾液淀粉酶催化作用的影响，请根据所提供的实验器材设计一个实验方案。
实验器材：试管、1%淀粉溶液、新鲜唾液、5%HCl溶液、量筒、温度计、烧杯、碘液、蒸馏水、滴管、酒精灯、三角架、石棉网、火柴、记号笔、计时器
（1）该实验的原理是：①___________________________；②碘液能使淀粉变蓝。
（2）设计该实验的主要步骤（可用文字、表或图简要表述）。
（3）预期本实验的结果是___________________________________。
2.（2018年杭州中考第32题）（8分）已知酵母菌中含过氧化氢酶，能催化分解过氧化氢。小金据此设计并进行如下实验，探究温度对酶催化作用的影响。图甲为实验装置示意图。
①选用2套图甲装置分别设置实验组与对照组，并将表中所示液体吸入相应注射器中。
②将装置恒温10分钟后，观察并记录各活塞对应的刻度变化量；
③打开止水夹，将注射器A中的液体缓慢推至B中后再夹紧止水夹，恒温5分钟后，观察并记录注射器B活塞对应的刻度变化量，重复实验3次并取平均值；
④改变实验温度（温度设置：0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃），重复①②③步骤。
在不同温度下，步骤②中活塞对应的刻度变化量均为0，步骤③中实验组和对照组的注射器B活塞对应的刻度变化量随温度的变化如图乙所示。
（1）写出过氧化氢酶催化分解过氧化氢的化学方程式_________________________。
（2）对照组的注射器B中应吸入_________________________。
（3）由图乙的实验数据，可得到的结论是_________________________。
（4）过氧化氢因其加热自分解的特性，一般不作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料。小金认为在一定条件下，过氧化氢作为探究温度对酶催化作用影响的实验材料是可行的，请从本实验的结果说明他的理由__________________________________________________。
3.（2022杭州富阳一模第27题）（8分）小金吃面包时越吃越甜，他想探究面包在口腔中的消化过程，设计实验并进行了探究。他把面包粉碎模拟食物在口腔中的咀嚼，用玻璃棒搅拌模拟口腔中舌的搅拌。实验过程设计如表，实验结果如图。
请回答下列问题：
（1）要探究舌的搅拌对面包的消化作用，应选用①、②号试管进行对照。那么A处填写的处理步骤是_________________________________。
（2）如果选用①、④号试管进行对照，则同学们提出的假设是________________________。
（3）①号试管内颜色不变蓝的原因是淀粉被分解成了__________________。分析实验结果，④号试管内蓝色最深，说明___________________在馒头的消化过程中发挥关键作用。
4.（2022杭州拱墅一模第32题）（8分）小乐为了比较4种催化剂对分解H2O2催化作用的强弱，进行了如下实验：
①选用海藻酸钠制成大小相同的微球120粒（在本实验不参与反应，忽略温度对其体积的影响）作为催化剂支架，按下表所示负载等量催化剂（猪肝研磨液起催化作用的为过氧化氢酶）；
②连接如图甲所示装置4套，注射器内盛入5%的H2O2溶液20mL，将不同组别的30粒海藻酸钠微球分别放入4套装置的锥形瓶中；
③推动每套 装置的注射器活塞，向锥形瓶中注入5%的H2O2溶液20mL；待全部注入后，用压强传感器采集200s压强数据。
已知：H2O2分解反应为放热反应，不同组别锥形瓶内压强数据如图乙所示。回答问题：
（1）上述实验可通过比较_______________________，判断4种催化剂对分解H2O2的催化作用的强弱。
（2）实验中发现a、b、c组中的海藻酸钠微球都浮起来了，主要原因是________________;实验中还发现a组催化剂的催化作用随反应进行 越来越弱，可能的原因是_____________。
（3）a、b组在60s左右时压强突然恢复至常压，最可能的原因是瓶内气压过大导致_______________________________________________________。
5.（2022杭州萧山一模第32题）（8分）兴趣小组从浸泡后的绿豆中提取淀粉酶溶液，为了研究酸碱性对该淀粉酶催化作用的影响，以淀粉琼脂为材料进行实验，步骤如下：
①取5片大小相同的滤纸小圆片，编为1-5号．将其分别在五种不同成分的溶液（各溶液成分如表）中浸泡后取出，按如图甲所示放置在盛有淀粉琼脂薄片的培养皿中，盖上盖子．
②将培养皿置于37℃的恒温箱中半小时后取出，将碘液均匀滴入培养皿中，约1分钟后用清水缓缓冲去多余的碘液。
③实验结果发现： 1号、2号和3号滤纸小圆片周围出现了大小不等的清晰区（即没有变蓝色的区域），3号周围的清晰区面积最大，1号其次，2号清晰区面积最小，4号和5号周围以及其余部位均显蓝色，如图乙所示。
（1）为什么1号、2号和3号滤纸小圆片周围会出现清晰区？ 。
（2）为了判断酸性对该淀粉酶催化作用的影响，应选择第2号与 （填滤纸编号）进行对照。
（3）实验结果表明， （选填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）条件下，该淀粉酶的催化作用最强。兴趣小组将淀粉酶的催化效率与酸碱性强弱绘制成柱形图，请将弱酸性和中性环境下的柱形图补充完整。
【例题巩固】
1．（2020杭州一模）酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关，还与离子种类有关，如氯离子（CI﹣）能提高唾液淀粉酶的催化效率，铜离子（Cu2+）能降低唾液淀粉酶的催化效率，钠离子（Na+）对唾液淀粉酶的催化效率无影响。为了进一步探究硫酸根离子（SO42﹣）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，小金进行了如下实验：
第1步：取2支洁净的试管，按下表中从左到右的顺序将药品加入到相应的试管中。
第2步：在2支试管中各加入1毫升稀释唾液，然后摇匀。
第3步：将2支试管同时进行37℃的水浴加热，观察并记录现象。
（1）小金的对探究硫酸根离子（SO42﹣）能否提高唾液淀粉酶的催化效率的实验设计合理吗？说明理由。 _____________________________ 。
（2）小金的实验还不能确定硫酸根离子（SO42﹣）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，需作如何改进？ _______________________________ 。
（3）如果硫酸根离子（SO42﹣）能提高唾液淀粉酶的催化效率，那么小金改进实验后的现象应是 。
（4）第3步操作中，另有一同学小柯把2支试管同时分别握在左、右手心里，也达到了相同的实验效果。请分析这种做法的优点： 。
2．（2019•滨江区一模）为了“探究温度是否影响唾液淀粉酶的活性”，科学兴趣小组设计了如下实验。
步骤：①取3支试管，分别编为1号、2号、3号，各加入2mL1%的可溶性淀粉溶液。
②将1号、2号、3号试管分别放入37℃的温水、沸水、冰块的环境中10min。
③向3支试管中分别加入1mL经稀释的唾液（1：1），摇匀后放置5min
④向3支试管中各加入1滴碘液，观察溶液颜色的变化。
回答下列问题
（1）酶是生物体细胞制造的具有催化作用的物质，酶的化学成分与下列哪些物质的化学成分相似 。
A DNA B．胰岛素 C．维生素 D．麻疹抗体
（2）实验中如果调换步骤②和③的顺序，很可能出现的实验现象是：_________________。
（3）实验中，小组成员向2号试管中加入1滴碘液后，并没有出现预期的蓝色，而将试管取出冷却至室温时又显蓝色，对此，你的猜想（或解释）是_______________________。
（4）实验小组又以3%的过氧化氢溶液和猪肝研磨液（含过氧化氢酶）为材料进行温度对酶催化活性影响的探究实验，得到如图所示的结果，根据实验结果得出过氧化氢酶能耐受100℃高温的结论，请问这一结论是否可靠？为什么？ _______________________ 。
3．（2021上城一模）过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解产生氧气和水，它存在于所有已知动物（包括人）的各个结构中，特别在肝脏中以高浓度存在。小金以新鲜猪肝研磨液为原料，用如图甲装置探究了浓度对过氧化氢酶催化作用的影响。
实验步骤：
①在室温下取0.15g猪肝研磨液和10mL蒸馏水加入图甲锥形瓶中，搅拌后塞紧橡皮塞。
②用注射器A从容器中抽出2mL气体，用注射器B将2mLH2O2溶液注入容器中，固定注射器A、B活塞，采集数据，直至反应结束。
③用0.3g、0.6g猪肝研磨液，重复上述实验，获取瓶内气压随时间变化的曲线如图乙。
（1）过氧化氢酶在肝脏中起催化作用，人体消化系统内的__________酶同样也具有催化作用（填一种酶即可）。
（2）步骤②操作的目的是______________________________。
（3）小金分析相关数据得出的结论是______________________________。
（4）小金将一张滤纸片浸入一定浓度的新鲜肝脏研磨液中，取出晾干后，投入到盛有过氧化氢溶液的烧杯中，发现滤纸片先下沉后上浮，请对此现象做出解释____________________。
4．（2020•舟山）酶是生物体内各种化学反应的催化剂。它的活性会受到多种外界因素的影响，在探究了温度对酶催化作用的影响实验后，科学兴趣小组在课后对其它环境因素进行了探究。
【实验设计】
①将若干同样大小的滤纸片浸入肝脏研磨液，使过氧化氢酶附着在滤纸片上，取出后晾干；
②在四只烧杯中盛入体积分数为2%．pH分别为5、7、9、11的H2O2 溶液（温度相同且适宜）；
③将滤纸片分别放入烧杯中，滤纸片上的过氧化氢酶催化H2O2 分解产生O2，氧气泡会附着在滤纸片上。随着反应的进行，滤纸片先下沉再逐渐上浮。直至浮出液面（如图甲）。记录_________________时间。由上述实验设计可知。该兴趣小组建立的假设是
_________________________________________________________________________。
【实验结果】同学们通过实验，获得如图乙所示的结果。
【得出结论】pH对酶的催化作用有影响，pH在5﹣11的范围内，随着pH的升高，过氧化氢酶的活性变化规律为_________________________。
【拓展提高】结合课堂与课后的探究结果，有小组同学提出，在不同温度条件下，pH对酶活性的影响是否相同。为此他们将H2O2 溶液分成____________份。并设计如表所示的方案做了进一步探究。
5．（2017衢州）小柯探究pH对唾液淀粉酶活性的影响，其实验过程及结果如下：
（1）B组实验不变蓝的原因是_____________________。小柯观察到C组也不变蓝，认为氢氧化钠对酶的活性没有影响。老师提示他：“氢氧化钠会影响酶的活性。”那么，是什么原因导致C组没变蓝？小柯进一步分析并做出猜想。
猜想一：氢氧化钠变质。
猜想二：氢氧化钠与碘发生了化学反应。…
（2）小柯按图甲实验，看到溶液变红，认为氢氧化钠没有变质。小常认为他的结论是错误的，理由是_____________________________________。
在小常的建议下，小柯按乙实验，溶液中没有沉淀产生，从而排除了猜想一。
（3）在原来C组实验基础上，只要继续_________________（写出操作和现象），就可以证明猜想二正确。
专题03 生物实验—酶实验【答案】
【真题回顾】
1.（1）唾液淀粉酶能催化淀粉分解；
（2）①取2支洁净的试管，用记号笔编号为1号和2号；
②用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL蒸馏水加入1号试管中，用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL 5%HCl溶液加入2号试管中；
③在烧杯中加入适量水，用酒精灯加热并用温度计测量水温，使水温保持在37℃左右。分别用量筒量取2mL 1%淀粉溶液加入1号和2号试管中，然后将上述2支试管放入烧杯中，37℃恒温水浴5分钟；
④待溶液冷却后，往2支试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀，观察并记录2支试管中溶液颜色的变化情况；
设计表格如下：
（3）2号（加5% HCl溶液）试管中溶液变蓝色，1号（加蒸馏水）试管中溶液不变蓝。
2. （1）2H2O2过氧化氢酶2H2O+O2↑
（2）蒸馏水2mL
（3）在0℃～30℃时，过氧化氢酶是催化作用随温度的升高而增强；在30℃～60℃时，过氧化氢酶的催化作用随温度的升高而减弱；30℃左右过氧化氢酶的催化作用最强；60℃时过氧化氢酶失去活性
（4）0℃-60℃时，对照组注射器B活塞对应的刻度变化量都为0。没有酶的作用时，在2H2O2在保温时段内未发生明显的自分解
3.（1）不搅拌；（2）唾液可能有助于面包（淀粉）在口腔中的消化；
（3）麦芽糖；唾液。
4.（1）相同时间内锥形瓶中压强的变化量。（2）产生的大量气泡附着在小球表面，使其浮力增大；随着反应的进行，温度升高导致过氧化氢酶的活性逐渐降低（合理即可）。（3）瓶塞被弹出。
5.（1）1、2、3号滤纸中的淀粉酶将周围的淀粉分解了；（2）1、4；（3）弱碱性
【例题巩固】
1. （1）不合理；因为稀硫酸中含有氢离子，不确定氢离子对唾液淀粉镁催化效率有无影响；（2）将1mL1%稀硫酸改为1mL1%硫酸钠溶液；（3）2号试管先褪色。（4）操作变得简单、方便；且无需加热，节约燃料。
2.（1）BD
（2）当酶与淀粉接触时会迅速将淀粉分解，进而影响实验现象的观察
（3）淀粉遇碘变蓝色这个显色反应与温度高低有关（合理给分）
（4）不可靠；因为过氧化氢在高温下能够分解
3.（1）唾液淀粉酶（填胃蛋白酶、肠淀粉酶、胰蛋白酶等均可）。
（2）使加入反应物后瓶内的初始气压与原有气压相同，排除加入的过氧化氢溶液体积对瓶内气压的影响。
（3）一定范围内，过氧化氢酶的浓度越高，同样多过氧化氢分解产生氧气的速率越快；但最终分解产生氧气的量都相等。
（4）刚投入溶液中，滤纸片吸水，自身重力增大，此时浮力小于重力而使滤纸片下沉；后由于滤纸片中含有过氧化氢酶，接触过氧化氢而催化其分解产生氧气，将纸片托起上浮。
4. ③滤纸片从放入至浮出液面；pH会影响氧化氢酶的催化作用，pH过高或过低都会降低氧化氢酶的活性
【得出结论】先增大后减小
【拓展提高】16
5. （1）淀粉被唾液淀粉酶完全分解；（2）变质产生的碳酸钠也能使酚酞变红；（3）滴加碘液直到出现蓝色
注射器A
注射器B
实验组
1%体积分数的H2O2溶液5mL
2%质量分数的酵母菌液2mL
对照组
1%体积分数的H2O2溶液5mL
待填
试管号
1%淀粉溶液
1%稀硫酸
蒸馏水
碘液
1
2mL
0
1mL
2滴
2
2mL
1mL
0
2滴
组别
pH
5
7
9
11
温度（℃）
10
A1
B1
C1
D1
20
A2
B2
C2
D2
30
A3
B3
C3
D3
40
A4
B4
C4
D4
组别
A
B
C
试管中依次
加入物质
1mL唾液
1mL唾液
1mL唾液
1mL盐酸溶液
1mL蒸馏水
1mL氢氧化钠溶液
2mL淀粉溶液
2mL淀粉溶液
2mL淀粉溶液
水浴10分钟
37℃
37℃
37℃
各滴入2滴
碘液后的现象
变蓝
不变蓝
不变蓝
序号
1%淀粉溶液
蒸馏水
5% HCl溶液
新鲜唾液
水浴温度
碘液
现象
1
2mL
2mL
—
1mL
37℃
1滴
不变蓝
2
2mL
—
2mL
1mL
37℃
1滴
变蓝